DK—AG电解地极降低地网接地电阻的案例

    目前国内研发并使用了一种叫做DK-AG的电解地极，该产品降阻效果好,稳定性高，投资较小,且无污染。

1 工程概况及问题提出
    某220kV变电所工程全所室外防雷接地设计采用以水平接地体为主，兼有垂直接地体的接地网系统，水平接地体用-50×6的镀锌扁钢焊接而成，埋设深度0.70米，垂直接地体采用∠50×50×5（2500mm长/根）的镀锌角钢，接地电阻设计在任何季节都小于0.5欧（接地电阻值测量检测安排在土建与变电安装交接施工时进行）。

    根据该变电所所处地区土壤特性，设计使用南京汤山III型干粉降阻剂，水平接地体用量为25kg/m，垂直接地体50kg/根。
    接地网的边缘设计为闭合状态且外缘各角遇四周围墙均做成圆弧形，圆弧半径设计大于均压间距的一半（工程中设计取值4米），变电所内主变压器、电热器、电抗器等各外露电气设备的金属底座、支架、外壳、网门及电缆外壳等均用-50×5的镀锌扁钢与邻近主接地网可靠焊接。
   化学干粉降阻剂在土壤中地下水作用下有一定的渗透能力和扩散能力，能显著降低土壤电阻率，从而降低变电所整体地网的接地电阻；但由于一些化学降阻剂含有毒性重金属，对接地线/极腐蚀也较为严重，会显著地降低接地线/极的使用寿命；更重要的是，化学降阻剂埋于地下，会污染地下水，对周围造成安全威胁，特别是附近有饮水井或村镇时，会对人畜健康造成危害。

2 DK—AG电解地极
    近年来，国内引进并开始使用一种新的降阻技术，国外叫做“电解离子接地列阵”（Ionic Earthing Array），简称IEA技术，其中推广最为广泛的便是DK—AG电解地极。该项技术是将某种陶瓷合金化合物（固体）装入有孔的铜管或铜合金管中，由于管内含有电解离子化合物，每根铜管就变成一个电解离子接地极。

    铜管的作用：
①保证地极有较高的导电性能。
②保护管内电解离子化合物有较长的使用寿命。当铜管埋入地下时，通过铜管不断释放活性电解离子，不但能降低周围土壤的电解率，还可以较长时间的保持土壤的电阻率，起到长效的作用。由于电解离子铜管在使用时总是多根、直线排列或交叉垂直排列，形成了一个电解地极列阵，因此，“电解离子接地列阵”技术由此得名。该新技术已先后在国内多个省市电力建设工程中推广应用，起到了较好的降低接地电阻的效果。

3 该变电所引用DK—AG电解地极降低地网接地电阻的成功改造该220kV变电所工程竣工投产前，实测变电所地网面积为9900m2，接地网接地电阻为1.7Ω，没有达到设计0.5Ω的要求。

    地网第一次改造 针对实测接地网接地电阻值未达到设计电阻要求的情况，供电公司召集设计、监理、施工单位召开工程现场协调会，经与会商讨设计院与施工单位共同决定在变电所西边二期工程预留区域扩大地网面积4000m2，以降低地网的接地电阻。施工完成后，实测地网的接地电阻为0.94Ω，与设计要求值0.5Ω仍相差较大。

  地网第二次改造 为进一步降低变电所地网的接地电阻，设计单位提出了第二次改造方案——在变电所南侧围墙外征地线内再扩大地网面积4000m2，再打16～20根30m长的垂直接地棒。该方案预算投资35万元，工期1个半月。但由于该变电所定点供电单位急于扩大生产急需早日供电，不同意再延长工期，从而否定第二次改造地网的方案。为使该220kV变电所工程地网的接地电阻早日满足设计要求的0.5Ω，尽快早日供电，最终同意采用施工单位提出的采用DK—AG电解地极降低变电所地网接地电阻的方案。

     DK—AG电解地极改造方案 本方案的要点是在变电所主地网南边扩大地网，该地网以环形为主体，中间只需设2条分流水平地极。在环线外侧埋设13套（共39根）电解地极，每组电解地极的连接点处敷设2根长2m的垂直接地极；预计共扩大地网面积1500m2。若施工后接地电阻达不到0.5Ω，再在环形地网边缘向外敷设放射线接地扁钢，并加电解地极。本方案的施工期预定为7天。改造地网工程费15.46万元。

    由于本电解地极改造地网方案有两大优点：
①施工从原方案的1半个月减少为7天。
②工程费用由35万元降至15.46万元，节约投资55.82％。
最后，海螺水泥厂接受了电解地极改造接地网的方案。电解地极改造地网工程5天完成，比计划提前了2天。工程验收时，邀请了防雷安全技术检测检验中心和电力试验研究所共同测量检测接地地网电阻的达标情况。结论：该220kV变电所地网改造的接地电阻值为0.48Ω，完全达到了设计值0.5Ω的要求。

4 几点体会
工程实践证明，用电解地极降低变电所地网接地电阻，具有以下优点：
①占地面积少，可减少挖沟土方量，降低成本，节约投资。
②施工简单、方便，施工期短。
③可减少钢材消耗，无毒，不污染环境。
④电解地极降阻效果好，性能稳定。

    本案中的220kV变电所工程地网接地电阻改造成功，竣工验收时测得地网接地电阻为0.48Ω，一年后复测接地电阻0.46Ω，表明降阻稳定性好。